三元锂离子电池是指正极材料使用镍、钴、锰三元正极材料的锂电池。三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,其在容量与安全性方面比较均衡,循环性能好于正常的钴酸锂电池。前期由于技术原因其标称电压只有3.5~3.6V,在使用范围方面有所限制。但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池的水平。 与磷酸铁锂电池相比,特斯拉 Model s使用的三元锂离子电池(图9-2)在质量能量密度上要高出许多,约为200W·h/kg,这也就意味着同样重量的三元锂离子电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。不过其缺点也显而易见,当自身温度为250~350℃时,内部化学成分就开始分解,因此对电池管理系统提出了极高的要求,需要为每节电池分别加装保险装置。
1.外部特征。
特斯拉 Model s电池组安放在前后轴之间的底盘位置,其质量可达900kg。电池组整体有标明其身份的铭牌,如图9-3所示。其中标明了其容量为85kW·h,400V直流电电池组表面不仅有塑料膜保护着,而且塑料膜下面还有防火材料的护板。护板下面才是电池组。护板通过螺栓与电池组框架连接,并且连接处充满了密封黏合剂,从外观来看电池组保护得很好。
特斯拉采用美国 Champlain公司专门为其生产的线缆,其最高可承受600V的电压,并且可在-70~150℃之间工作。2/0主线由许多根铜线组成,不仅有护板保护,而且还有防火材料包裹,如图9-8所示。每一组电池组都由一条2/0主线串联起来,输出电流,因此2/0主线尤其重要。主线位于电池板中央,并且由护板覆盖着,较为隐蔽2/0主线汇集电流后连接到输出端的接触器,并经过接触器和电池管理器相连,如图9-9所示。特斯拉电池管理系统为自行研发,拥有高度知识产权的核心技术,该系统能自行处理充放电以及发热问题。每一组电池模组都有其独立的电池管理器,位于电池模组的侧面。
